1.一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于,包括:监测区域划分模块,用于对公路上待监测路面区域按照网格方式进行划分,得到各待监测路面子区域,并按照预设顺序依次对其进行编号为1,2,...,i,...,n;
监测区域结构层划分模块,用于通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层,并对各结构层按照预设顺序依次编号为1,2,...,j,...,g;
监测终端布设模块,用于对各待监测路面子区域中各结构层进行监测终端布设,同时在各待监测路面子区域处设置重量传感器和智能高清摄像头;
监测区域施工质量分析模块,用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析;
监测区域路面承载力分析模块,用于由重量传感器和智能高清摄像头对各待监测路面子区域的危险承载系数进行分析;
地下水监测分析模块,用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的地下水危险比例系数进行分析;
信息存储库,用于存储各结构层对应的标准压实度、标准平整度和标准厚度,存储各结构层中地下水水位距离对应的危险影响因子,存储各结构层对应的允许路基沉降危险系数,并存储允许危险承载系数;
路基沉降危险分析模块,用于综合各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数和地下水危险比例系数分析各待监测路面子区域中各结构层对应的沉降危险系数;
路基沉降预警分析模块,用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的路基沉降危险系数进行路基沉降预警分析,同时对各待监测路面子区域的危险承载系数进行危险承载预警分析,并由此得到重点参数;
沉降预警提示执行模块,用于基于重点参数中重点路面子区域和重点结构层对应的编号进行相应的沉降预警语音提示;
所述对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析,其具体分析如下:通过核子密度仪对各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度进行获取;
在各待监测路面子区域中各结构层内进行检测点均匀布设,进而获取各待监测路面子区域中各结构层内各检测点距离待监测路面区域对应的垂直距离,并从中筛选出最大垂直距离和最小垂直距离;
基于各待监测路面子区域中各结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离,计算各待监测路面子区域中各结构层对应的平整度,其具体计算公式为 表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的平整度, 和 分别表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离, 表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的平均垂直距离;
将各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度、平整度和厚度进行综合分析,得到各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数,其具体计算公式为表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构
层对应的施工质量系数, 分别表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的压实度、厚度,ys′j、pz′j、hd′j分别表示为第j个结构层对应的标准压实度、标准平整度、标准厚度,a1、a2、a3分别表示为压实度、平整度、厚度对应的影响因子;
所述对各待监测路面子区域的危险承载系数进行分析,其具体分析如下:
i i
通过重量传感器对各待监测路面子区域进行实际承载重量监测,并将其标记为m ,m 表示为第i个待监测路面子区域对应的实际承载重量;
i
通过智能高清摄像头对各待监测路面子区域进行实际承载面积获取,并将其标记为s ,is表示为第i个待监测路面子区域对应的实际承载面积;
将各待监测路面子区域对应的实际承载重量和实际承载面积进行综合,得到各待监测路面子区域对应的危险承载系数,其具体计算公式为 表示为第i个待监测路面子区域对应的危险承载系数,m′表示为公路上待监测路面区域对应的核承载重i′量,s 表示为第i个待监测路面子区域对应的面积,b1、b2分别表示为承载重量、承载面积对应的影响因子;
所述对各待监测路面子区域中各结构层对应地下水危险比例系数进行分析,其具体分析如下:由水质监测仪和渗压计分别对地下水的水质参数和渗透压力进行采集,其中水质参数包括地下水水温和地下水酸碱度;
将地下水水温、地下水酸碱度和渗透压力进行综合,得到地下水水体影响比例系数,其具体计算公式为 κ表示为地下水水体影响比例系数,sw、sj、sy分别表示为地下水水温、地下水酸碱度、渗透压力,sw′、sj′、sy′分别表示为参考地下水水温、参考地下水酸碱度、参考渗透压力;
由水位自动监测仪对各待监测路面子区域的地下水水位进行采集,同时获取各待监测路面子区域的地下水水位距离各结构层的垂直距离,并将其记为地下水水位距离,进而编号为 表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的地下水水位距离;
将各待监测路面子区域中各结构层对应的地下水水位距离和地下水水体影响比例系数进行综合,得到各待监测路面子区域中各结构层对应的地下水危险比例系数,其具体计算公式为 表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的地下水危险比例系数,sh′j表示为第j个结构层对应的参考水位距离,fj1表示为第j个结构层中地下水水位距离对应的危险影响因子,f2表示为地下水水体影响比例系数对应的危险影响因子。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层,其具体获取步骤如下:通过X射线探测器向各待监测路面子区域发射X射线,其发射的射线穿透各待监测路面子区域通过射线胶片予以显像记录,以此获得各待监测路面子区域的内部结构胶片;
将获得的射线胶片放入暗室进行处理,得到各待监测路面子区域的内部结构射线底片;
根据各待监测路面子区域的内部结构射线底片中各结构层显示的灰度值不同,由此得到各待监测路面子区域对应的各结构层;
根据各待监测路面子区域对应各结构层的分布区域对其进行分布区域轮廓识别,识别到的各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓作为结构层之间的分界线,并根据各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓获取各待监测路面子区域中各结构层对应的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述监测终端包括核子密度仪和地下水监测设备,所述地下水监测设备包括水位自动监测仪、水质监测仪和渗压计。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述各待监测路面子区域中各结构层对应的沉降危险系数,其具体计算公式为表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的路基沉降危险系数,e1、e2分别表示为施工质量系数、地下水危险比例系数对应的修正系数。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述对各待监测路面子区域中各结构层对应的路基沉降危险系数进行路基沉降预警分析,其具体分析如下:将各待监测路面子区域中各结构层对应的路基沉降危险系数与信息存储库中存储的各结构层对应的允许路基沉降危险系数进行对比,若某待监测路面子区域中某结构层对应的路基沉降危险系数大于该结构层对应的允许路基沉降危险系数,则将该待监测路面子区域记为危险沉降路面子区域,该结构层记为危险沉降结构层,同时提取该危险沉降路面子区域中该危险沉降结构层对应的编号,并将其发送至沉降预警提示执行模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述对各待监测路面子区域的危险承载系数进行危险承载预警分析,其具体分析如下:将各待监测路面子区域的危险承载系数与信息存储库中存储的允许危险承载系数进行对比,若某待监测路面子区域的危险承载系数大于允许危险承载系数,则将该待监测路面子区域记为危险承载路面子区域,同时获取该危险承载路面子区域对应的编号。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,其特征在于:所述重点参数包括重点路面子区域和重点结构层,其中,重点路面子区域包括危险沉降路面子区域和危险承载路面子区域,重点结构层为危险沉降结构层。